CN113965443A - 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法 - Google Patents

发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113965443A
CN113965443A CN202111219890.1A CN202111219890A CN113965443A CN 113965443 A CN113965443 A CN 113965443A CN 202111219890 A CN202111219890 A CN 202111219890A CN 113965443 A CN113965443 A CN 113965443A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency
terahertz
generate
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111219890.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113965443B (zh
Inventor
朱敏
张教
许炜梁
邹昱聪
华炳昌
蔡沅成
雷明政
李爱杰
黄永明
尤肖虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Network Communication and Security Zijinshan Laboratory
Original Assignee
Southeast University
Network Communication and Security Zijinshan Laboratory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University, Network Communication and Security Zijinshan Laboratory filed Critical Southeast University
Priority to CN202111219890.1A priority Critical patent/CN113965443B/zh
Publication of CN113965443A publication Critical patent/CN113965443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113965443B publication Critical patent/CN113965443B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3845—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier
    • H04L27/3854—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/223—Demodulation in the optical domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2689—Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation
    • H04L27/2695—Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation with channel estimation, e.g. determination of delay spread, derivative or peak tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0024—Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026—Correction of carrier offset
    • H04L2027/003—Correction of carrier offset at baseband only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太赫兹无线通信系统，包括发射装置和接收装置。其中，发射装置包括发送基带处理模块，对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；中心站模块，用于将副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号；基站模块，用于对光信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。接收装置包括：终端接收模块，用于接收太赫兹信号并对太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号；接收基带处理模块，对中频信号在数字频域里进行下变频处理得到基带信号，再对所述基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。该太赫兹无线通信系统具有较高的通信传输速率。

Description

发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法
技术领域
本发明涉及太赫兹通信技术领域，尤其涉及一种用于太赫兹无线通信的发射装置、接收装置及通信方法。
背景技术
随着5G时代的到来，4K/8K视频、虚拟/增强现实、云计算和物联网等应用对实时通信速率提出了更高的要求，而传统的低频段通信已不能满足日益剧增的数据流量的迫切需求。
传统的微波倍频产生太赫兹方式受限于磷化铟材料与砷化镓材料的硅基集成化技术发展，在更高频段实现100Gbit/s以上的高速通信系统，依然面临着技术挑战。
目前太赫兹通信系统大都是采用单载波方案，仅使用太赫兹信道中的一部分频谱资源，不能充分利用太赫兹带宽大的优势，限制了太赫兹通信系统的通信传输速率，大大降低了频谱的使用效率。
发明内容
本发明提供一种基于多副载波的光子太赫兹无线通信系统及信号发送、接收方法，实现高速率的无线通信传输和多用户的灵活接入。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种用于太赫兹无线通信系统的发射装置，包括：发送基带处理模块，对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；中心站模块，用于将副载波复用信号调制在第一光载波上生成光信号，定义第一光载波的频率为第一频率；基站模块，用于对光信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
进一步，发送基带处理模块包括复用模块和多个基带处理子模块，其中，基带处理子模块用于对接收的用户数据进行处理以生成数字副载波信号；各数字副载波信号彼此处于互不重叠的频带；复用模块，对各个处于互不重叠的频带的数字副载波信号进行复用操作以生成数字副载波复用信号。
进一步，基带处理子模块包括：数字调制单元，采用高阶调制格式对所接收的用户数据进行调制以生成数字调制信号；脉冲成形单元，采用α的奈奎斯特滚降因子对数字调制信号进行脉冲成形以生成脉冲调制信号；射频调制单元，用于将脉冲调制信号分别调制在各自的频带上且各个频带互不重叠。
进一步，中心站单元包括：第一激光器，用于生成第一光载波；I/Q调制器，用于将副载波复用信号调制在第一光载波上生成光信号。
进一步，基站模块包括：第二激光器，用于生成第二光载波，第二光载波的频率为第二频率；光耦合器，用于对第二光载波和光信号进行耦合生成光耦合信号；光电探测器，用于对光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的太赫兹信号，预设频率为第一频率与第二频率之差。
本发明第二方面公开了一种用于太赫兹无线通信系统的接收装置，接收装置包括：终端接收模块，用于接收发送装置发送的光子太赫兹信号并对太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号；接收基带处理模块，对中频信号在数字频域里进行下变频处理得到基带信号，再对基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
进一步，终端接收模块包括：天线，用于接收光子太赫兹信号；混频器，用于对太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号。
进一步，接收基带处理模块包括：频偏估计单元，用于估计中频信号的频谱偏移得到频偏估计信号；数字下变频单元，用于对频偏估计信号在数字频域里进行下变频处理得到数字基带信号；I/Q补偿单元，用于对数字基带信号进行补偿得到基带信号；解复用单元，对基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
本发明第三方面公开了一种太赫兹无线通信系统，包括的发送装置和用于接收光子太赫兹信号的接收装置。
本发明第四方面公开一种用于太赫兹无线通信系统的信号生成方法，方法包括：对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；将副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号；对光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本申请通过中心站模块和基站模块将副载波复用信号调制在第一光载波上生成光信号，并对光信号进行拍频处理产生具有预设频率的太赫兹信号。这种采用光子拍频的方式，通过改变光载波的波长间隔，产生高频段的光子太赫兹信号，大大提升了太赫兹通信系统的通信传输速率，可以达到120Gb/s以上的实时传输速率，同时还可实现对所传输的太赫兹信号调制格式完全透明，系统具有很大的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例公开的一种基于多副载波的太赫兹无线通信系统示意图；
图2为图1中发送基带处理模块的示意图；
图3为图1中基带接收处理模块的示意图；
图4为发送基带处理模块输出的副载波复用信号的频谱图；
图5为2路激光耦合后的光谱图；
图6为终端接收模块中输出的中频信号的频谱图；
图7(a)经过I/Q不平衡补偿后的星座图；(b)经过时钟恢复后的星座图；(c)经过偏振模色散补偿和信道均衡后的星座图；(d)经过相位恢复后的星座图；
图8为作为实施例之一的用于太赫兹无线通信系统的信号生成方法的流程图。
具体实施方式
为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
本发明实施例公开了一种基于多副载波的光子太赫兹无线通信系统及信号发送、接收方法，实现高速率的无线通信传输和多用户的低速率灵活接入。并且，采用数字副载波复用技术将高波特率的单载波信号分成多个低波特率的多副载波复用信号，有效抵御了光纤色散和非线性效应。
如图1所示，光子太赫兹无线通信系统包括发射装置10和接收装置20。
发射装置10包括发送基带处理模块11，对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；中心站模块12，用于将所述副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号；基站模块13，用于对所述光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
以下8路用户数据为例，对光子太赫兹无线通信系统进行说明。
参考图2和图3所示，发送基带处理模块11包括多个基带处理子模块110和复用模块120。基带处理子模块用于对接收的用户数据进行处理以生成数字副载波信号；各所述数字副载波信号彼此处于互不重叠的频带。
发送基带处理子模块包括数字调制单元111、脉冲成形单元112和射频调制单元113。
数字调制单元111采用高阶调制格式对所接收的用户数据进行调制以生成数字调制信号。例如，采用16QAM或QPSK对8路并行用户数据分别进行调制，生成8路并行的数字调制信号。
脉冲成形单元112，采用α的奈奎斯特滚降因子对数字调制信号进行脉冲成形以生成脉冲调制信号。例如，采用0.1的奈奎斯特滚降因子对数字调制后的每一路信号进行脉冲成形以压缩频谱。
射频调制单元113将所述脉冲调制信号分别调制在各自的频带上生成射频调制信号，且各个频带互不重叠。例如，将8路脉冲调制信号分别调制到中心频率分别为ωc1、ωc2、ωc3，…，ωc8互不重叠的频带上生成8路射频调制信号。
复用单元114将N个互不重叠的频带进行复用操作生成副载波复用信号。例如，将8个互不重叠的频带进行复用操作。其中，副载波复用信号的频谱图如图5所示，图中1141-1144的副载波为16QAM调制信号，1145-1148的副载波为QPSK调制信号。
数模转换单元115对复用信号进行重采样和数模转换生成复用模拟信号。例如，将8路复用数字信号进行重采样和数模转换后变成8路复用模拟信号。
8路经过数字矢量调制和脉冲成形的脉冲调制信号分别表示为：
un(t)＝In(t)+Qn(t),n＝1,2,...,8
其中u1(t)、u2(t)、u3(t)和u4(t)为16QAM数字调制信号，u5(t)、u6(t)、u7(t)和u8(t)为QPSK数字调制信号，I1(t)、I2(t)、I3(t)和I4(t)为16QAM数字调制信号的同向分量，Q1(t)、Q2(t)、Q3(t)和Q4(t)为16QAM数字调制信号的正交分量，I5(t)、I6(t)、I7(t)和I8(t)为QPSK数字调制信号的同向分量，Q5(t)、Q6(t)、Q7(t)和Q8(t)为QPSK数字调制信号的正交分量。
将脉冲成形单元112输出的4路16QAM数字调制信号u1(t)、u2(t)、u3(t)和u4(t)分别调制到中心频率为ωc1、ωc2、ωc3和ωc4的副载波上，将脉冲成形单元112输出的另外4路QPSK数字调制信号u5(t)、u6(t)、u7(t)和u8(t)分别调制到中心频率为ωc5、ωc6、ωc7和ωc8的副载波上以实现移频，移频后的8路数据即射频调制单元113输出的8路副载波信号表示为
Figure BDA0003312197020000061
复用单元114输出的副载波复用信号表示为
Figure BDA0003312197020000071
中心站模块12用于将上述副载波复用信号调制在光载波上生成光信号并注入光纤链路中。示例性地，如图1所示，中心站模块12包括：
第一激光器121，用于生成第一光载波。定义第一光载波的频率为第一频率，第一频率的取值范围为：196.05THz-192.01THz。
I/Q调制器122，用于将所述副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号注入光纤。
其中，第一激光器121生成具有稳定连续的第一光载波，多用户发送基带处理模块11提供的2路副载波复用信号经放大后用于驱动I/Q调制器122，这2路信号分别对应I路和Q路信号。经16QAM或QPSK调制后的副载波复用信号通过I/Q调制器122进行光的外调制，产生的光信号经过掺铒光纤放大器对功率损耗进行补偿后，注入到长度为25-km的标准单模光纤SSMF链路中进行传输，通过光衰减器VOA来实现对复用光信号的实时控制，最后光信号传送到远程基站模块进行处理操作。
基站模块13，用于对光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号并发射到自由空间进行无线传输。示例性地，基站模块13包括：
第二激光器131，用于生成具有第二频率的第二光载波；其中，第二频率的取值范围为196.05THz-192.01THz。
光耦合器132，用于对所述第二光载波和所述光信号进行耦合生成光耦合信号。示例的，如图6所示为光耦合信号的频谱图。
光电探测器133对光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号，预设频率为所述第一频率与所述第二频率之差。
示例的，光子探测器为单行载流子光电探测器133，用于拍频产生频率为两束光频率之差的0.3THz的光子太赫兹信号并经过一个喇叭天线发射到自由空间中。
第二激光器131和已调制的光信号在基站内进行耦合，随后通过单行载流子光电探测器133UTC-PD产生频率为两束光频率之差的0.3THz的光子太赫兹信号，通过放大器放大后，经过一个喇叭天线发射到自由空间，空间传播距离设定为10m。
接收装置20包括终端接收模块21和接收基带处理模块22。终端接收模块21用于接收太赫兹信号并对所述太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号。接收基带处理模块22，对中频信号在数字频域里进行下变频处理得到基带信号，再对基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
终端接收模块21包括喇叭天线211，用于接收光子太赫兹信号。混频器212，用于根据预置的本振源和倍频器将光子太赫兹信号下变频至中频信号。示例的，如图7所示的中频信号频谱图。
无线接收装置得到的光子太赫兹信号利用混频器和本振源LO相干探测得到中频信号。本实施例中，设定倍频数N＝26,fLO＝10GHz，经过混频得到40GHz中频信号，经过放大器EA对功率损耗进行补偿后送入接收基带处理模块22。
接收基带处理模块22，对中频信号在数字频域里进行下变频处理得到基带信号，再对基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
示例性地，如图4所示，接收基带处理模块22包括：
频偏估计单元221，用于估计所述中频信号的频谱偏移得到频偏估计信号。示例地，补偿第一激光器121和第二激光器131频率之间的频率漂移，通过寻找傅里叶变换后的信号频谱峰值，用其所对应的频率分量对频偏做出估计。
数字下变频单元222，用于对所述频偏估计信号在数字频域里进行下变频处理得到数字基带信号。将接收到的中频信号在数字频域里下变频到基带，从而避免了传统的基于正弦式射频信号和电混频器的模拟下变频。
I/Q补偿单元223，用于对所述数字基带信号进行补偿得到所述基带信号。具体的，建立一系列的正交向量，同时将第一组向量作为参考量，从而将后续向量均映射为正交量，并同时完成归一化处理，以消除IQ两路不正交或不平衡的现象。
色散补偿单元224，用于补偿经光纤传输后信号脉冲因群速度不同而展宽，从而引起信号失真的物理现象。通过反向推导光纤的时域或频域传递函数，能很容易地进行时域或频域的色散补偿。
解复用单元225，对所述基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
示例的，接收基带处理模块22还包括：
时钟恢复单元226，用于消除时钟采样误差的影响。由于色散会造成时钟分量的消失，因此通常情况下，时钟恢复单元放在色散补偿之后。首先将符号进行4倍上采样，通过从采样点模平方和序列的频谱分量中提取采样时钟信息来重新定义时钟，找到最佳插值点，实现信号时钟恢复。
偏振模色散补偿和信道均衡单元227，用于补偿偏振模色散和对信号进行动态的均衡。每个用户信号的偏振膜色散补偿和信道均衡采用恒模算法(CMA)和级联多模算法(CMMA)。CMA算法中抽头系数的更新不需要依靠训练序列，而是根据星座点的判决恒模值来计算均衡器的输出误差，从而实现信号的自适应盲均衡。但由于CMA本身的误差函数更新针对于QPSK的单一模，判决恒模值就是四个星座点所在圆的半径。对于高阶调制格式如16QAM，该参考恒模值与星座点所在的多个圆半径有关，所以CMA算法并不能使误差函数趋向于0，因此均衡信道时存在较大的误差。CMMA算法根据高阶QAM信号不同的模半径选择最佳的判决值，提高了误差函数的精度，理论上误差函数趋向于0。
相位恢复单元228，用于估计激光器线宽引入的相位噪声。频偏估计后每个用户端的相位补偿采用基于QPSK分圈的M次方相位噪声估计算法和基于最大似然(ML)的相位旋转估计算法。对于QPSK信号而言，可以利用其等相位间隔的特点，采用基于4次方的方法来估计相位噪声。但对于16QAM信号而言，采用QPSK分圈的方法，先选出属于QPSK的符号并采用4次方的算法进行相位噪声的估计，由于可用于估计的符号变少，这可以先作为相位噪声的粗估计。然后使用基于最大似然(ML)的相位旋转估计算法进行精细估计，其估计公式为：
Figure BDA0003312197020000101
Figure BDA0003312197020000102
式中
Figure BDA0003312197020000103
表示Xn的判决符号，Xn必须是相位噪声较小的符号才能进入ML进行估计，所以一般前面会有一级到两级的粗估计对相位噪声进行一定的补偿。
判决和误码率计算单元229，用于恢复原始信号并计算误码率。对接收端的8个用户数据分别进行判决，遵循最小距离准则，即将接收到的符号判决为距离它最近的标准星座点，最后与原始数据比较计算误码率。
下面以图2所示的模拟8用户的基于多副载波的光子太赫兹无线通信系统为例，对本发明的可行性进行验证。
图4为发送基带处理模块输出的副载波复用信号的频谱图，可以看到8个不同中心频率的副载波，每个副载波带宽为6.325GHz，副载波之间相互独立，互不干扰。图8对8路用户数据中的第一路进行恢复解调后的信号星座图。其中，图7(a)为I/Q不平衡补偿后的星座图，消除了IQ两路不正交或不平衡的现象。图7(b)为时钟恢复后的星座图，消除了时钟采样误差的影响。图7(c)为偏振模色散色散补偿和信道均衡后的星座图，可以看到星座点由一团点收敛成三个圆环，实现了对信号的均衡。图7(d)为相位恢复后的星座图，可以看到星座图由三个环变成了清晰的16个点，将这恢复的16个点与原始符号进行比较可以计算出误码率。
参考图8所示，一种用于光子太赫兹无线通信系统的信号生成方法，包括如下步骤：
S1.对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号。
S2.将所述副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号。
S3.对所述光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于多副载波的光子太赫兹无线通信系统及信号发送、接收方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于太赫兹无线通信系统的发射装置，其特征在于，包括：
发送基带处理模块，对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；
中心站模块，用于将所述副载波复用信号调制在第一光载波上生成光信号，定义所述第一光载波的频率为第一频率；
基站模块，用于对所述光信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
2.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述发送基带处理模块包括复用模块和多个基带处理子模块，其中，
所述基带处理子模块用于对接收的用户数据进行处理以生成数字副载波信号；各所述数字副载波信号彼此处于互不重叠的频带；
复用模块，对各个处于互不重叠的频带的所述数字副载波信号进行复用操作以生成数字副载波复用信号。
3.根据权利要求2所述发射装置，其特征在于，所述基带处理子模块包括：
数字调制单元，采用高阶调制格式对所接收的用户数据进行调制以生成数字调制信号；
脉冲成形单元，采用α的奈奎斯特滚降因子对所述数字调制信号进行脉冲成形以生成脉冲调制信号；
射频调制单元，用于将所述脉冲调制信号分别调制在各自的频带上且各个频带互不重叠。
4.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述中心站单元包括：
第一激光器，用于生成所述第一光载波；
I/Q调制器，用于将所述副载波复用信号调制在所述第一光载波上生成所述光信号。
5.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述基站模块包括：
第二激光器，用于生成第二光载波，所述第二光载波的频率为第二频率；
光耦合器，用于对所述第二光载波和所述光信号进行耦合生成光耦合信号；
光电探测器，用于对所述光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的太赫兹信号，所述预设频率为所述第一频率与所述第二频率之差。
6.一种用于太赫兹无线通信系统的接收装置，其特征在于，所述接收装置包括：
终端接收模块，用于接收发送装置发送的光子太赫兹信号并对所述太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号；
接收基带处理模块，对所述中频信号在数字频域里进行下变频处理得到基带信号，再对所述基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
7.根据权利要求6所述的接收装置，其特征在于，所述终端接收模块包括：
天线，用于接收所述光子太赫兹信号；
混频器，用于对所述太赫兹信号进行混频处理和功率补偿以得到具有第三频率的中频信号。
8.根据权利要求6所述的接收装置，其特征在于，所述接收基带处理模块包括：
频偏估计单元，用于估计所述中频信号的频谱偏移得到频偏估计信号；
数字下变频单元，用于对所述频偏估计信号在数字频域里进行下变频处理得到数字基带信号；
I/Q补偿单元，用于对所述数字基带信号进行补偿得到所述基带信号；
解复用单元，对所述基带信号解复用为各路独立并行的用户信号。
9.一种太赫兹无线通信系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的发送装置和用于接收光子太赫兹信号的接收装置。
10.一种用于太赫兹无线通信系统的信号生成方法，其特征在于，所述方法包括：
对接收的多路用户数据进行处理以生成副载波复用信号；
将所述副载波复用信号调制在具有第一频率的第一光载波上生成光信号；
对所述光耦合信号做拍频处理以生成具有预设频率的光子太赫兹信号。
CN202111219890.1A 2021-10-20 2021-10-20 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法 Active CN113965443B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111219890.1A CN113965443B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111219890.1A CN113965443B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113965443A true CN113965443A (zh) 2022-01-21
CN113965443B CN113965443B (zh) 2024-03-29

Family

ID=79465567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111219890.1A Active CN113965443B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113965443B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114567383A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 上海交通大学 硅基集成光子毫米波和太赫兹的传递系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107493A (ko) * 2010-03-25 2011-10-04 한국전자통신연구원 테라 헤르츠 대역에서 동작하는 무선 주파수 송, 수신 장치 및 송수신 시스템
US20170070313A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Fujitsu Limited Optical add/drop multiplexer and method for adding/dropping optical signal
CN110995404A (zh) * 2019-11-21 2020-04-10 复旦大学 一种基于混沌加密的太赫兹保密通信系统
US20210152251A1 (en) * 2019-11-14 2021-05-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical-based terahertz wireless signal transmitter and wireless signal receiver

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107493A (ko) * 2010-03-25 2011-10-04 한국전자통신연구원 테라 헤르츠 대역에서 동작하는 무선 주파수 송, 수신 장치 및 송수신 시스템
US20170070313A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Fujitsu Limited Optical add/drop multiplexer and method for adding/dropping optical signal
US20210152251A1 (en) * 2019-11-14 2021-05-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical-based terahertz wireless signal transmitter and wireless signal receiver
CN110995404A (zh) * 2019-11-21 2020-04-10 复旦大学 一种基于混沌加密的太赫兹保密通信系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
和亮;: "基于级联马赫-曾德尔调制器的太赫兹通信系统", 激光技术, no. 06 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114567383A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 上海交通大学 硅基集成光子毫米波和太赫兹的传递系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113965443B (zh) 2024-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jansen et al. Coherent optical 25.8-Gb/s OFDM transmission over 4160-km SSMF
US11652553B2 (en) Optical signal transmission system and optical signal transmission method
EP2445153A1 (en) Method, device and wave-division multiplexing system for generating and receiving optical orthogonal frequency division multiplexing signal
EP2478653B1 (en) Transmitter and receiver for transceiving optical signals
US9294196B2 (en) Method for processing data in an optical network element and optical network element
US8687979B2 (en) Method, device and system for generating and receiving a phase polarization modulated signal
CN102098105A (zh) 一种自适应调制的光纤通信的方法及系统
Hussien et al. Comprehensive investigation of coherent optical OFDM-RoF employing 16QAM external modulation for long-haul optical communication system
US20190052388A1 (en) System and method for optical signal transmission
US20190319712A1 (en) Amplitude coherent detection for pulse amplitude modulation signals
Rottenberg et al. 2$\times $2 MIMO FBMC-OQAM Signal Transmission Over a Seamless Fiber–Wireless System in the W-band
Wang et al. Photonic filterless scheme to generate V-band OFDM vector mm-wave signal without precoding
CN113965443B (zh) 发射装置、接收装置、太赫兹无线通信系统及方法
Mandalawi et al. High-Bandwidth Coherent OFDM-Nyquist-TDM Transceiver with Low-Bandwidth Electronics
Fàbrega et al. Constant envelope coherent optical OFDM based on fast Hartley transform
Gadze et al. Analysis of 75 GHz Millimeter Wave Radio over Fiber-Based Fronthaul System for Future Networks
Riaz et al. Integration of millimeter-wave and optical link for duplex transmission of hierarchically modulated signal over a single carrier and fiber for future 5G communication systems
Shehata et al. Carrierless amplitude and phase modulation for terahertz communications
Al-Bermani et al. Synchronous demodulation of coherent 16-QAM with feedforward carrier recovery
US9106345B2 (en) Optical communication apparatus and method
Nguyen A cost-effective DD-OFDM ROF system employing FBG and DML to generate optical mm-wave
Yu et al. Broadband radio-over-fiber technologies for next-generation wireless systems
Nordin et al. Coherent Optical Communication Systems in Digital Signal Processing
Oliveira Performance analysis of radio over fiber system employing digital predistortion
Humphreys Modulation Formats

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant